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1.1安全问题
安全问题是水利工程施工中的一个非常重要的问题,但在实际的施工过程中却往往口号喊得响,实际重视程度却不够。在实际的施工管理时,由于管理模式的低效等原因,安全管理始终不能摆到应有的位置,对安全生产责任的重要性没能正确认识,所以导致一些施工企业的安全管理制度不健全,体系不完善,而且有一些企业在安全管理方面投入的经费不足,一些设备用品、安全工具等配备不齐全,一些安全措施也难以落实到位,有些企业安全资料存在造假,甚至没有安全资料档案等情况屡有发生,这些问题都给安全施工带来了严重的隐患。
1.2质量问题
质量就是工程的生命,是工程能否平稳运行的根本保障,科学的管理是确保施工质量的基础。质量保障是通过高效的管理实现的,一方面是健全施工企业的内部管理,高标准、严要求,提高管理水平,发挥施工特长;另一方面要加强监管,严格监理、严格把关验收,在工程施工过程中,不漏掉一丝一毫,及时消除质量隐患;再有一方面是严控材料质量,把好材料关,避免因材质本身问题而影响整体的施工质量。水利工程的工程质量对于人民的生命财产安全是举足轻重的,所以在工程施工过程中必须要加以重视,不可掉以轻心。
1.3成本问题
水利工程施工花费是十分巨大的,如果不加以控制,会增加很多成本,工程建设的目标是高标准、高质量,但同时也要达到价廉,用最少的投入达到最大的回报,这在实际施工中的确是一对矛盾,但也并非不可能,成本控制要落实到施工的全过程,需要解决和克服的问题也较多。
2水利工程施工管理内容
2.1施工前管理
水利工程施工前主要完成的工作包括投标文件的编制及施工承包合同的签订以及工程成本的预算,同时要根据工程需要制定科学合理的合同及施工方案。施工前的管理是属于准备工作阶段,这段时间是为工程的顺利施工提供基础,准备的充分与否是决定工程能否顺利进行以及能否达到高标准高质量的决定条件。
2.2施工中管理
一是对图纸进行会审,根据工程的设计确定质量标准和成本目标,根据工程的具体情况,对于一些相对复杂、施工难度较高的项目,要科学安排施工程序,本着方便、快速、保质、低耗的原则进行安排施工,并根据实际情况提出修改意见。二是对施工方案的优化。施工方案的优化是建立在现场施工情况的基础之上的,根据施工中遇到的情况,科学合理的进行施工组织,以有效控制成本进行针对性管理,做好优化细化的工作。三是加强材料成本管理。对于材料成本控制,首先是要保证质量,然后才是价格,不能为了节约成本而使用质量难以保证的材料,要质优价廉,再有要根据工序和进度,细化材料的安排,确保流动资金的合理使用,既保证施工作业的连续性,同时也能降低材料的存储成本。另外对于施工现场材料的管理要科学合理的放置,减少不合理的搬运和损耗,达到降低成本的目的。另外要控制材料的消耗,对大宗材料及周转料进行限额领料,对各种材料要实行余料回收,废物利用,降低浪费。
2.3水利工程施工后管理
水利工程完工后要完成竣工验收资料的准备和加强竣工结算管理。要做好工程验收资料的收集、整理、汇总,以确保完工交付竣工资料的完整性、可靠性。在竣工结算阶段,项目部有关施工、材料部门必须积极配合预算部门,将有关资料汇总、递交至预算部门,预算部门将中标预算、目标成本、材料实耗量、人工费发生额进行分析、比较,查寻结算的漏项,以确保结算的正确性、完整性。加强资料管理和加强应收账款的管理。
3水利工程施工管理改善的主要方法
3.1应用信息技术进行水利施工管理
水利工程管理涉及的方面较多,复杂而且综合性较强,在管理中要顺应时展,借助新技术、新方法、新工艺的运用,同时采用高科技技术手段,加强信息技术的应用,利用现代化的通讯和计算手段,进行数据库的建立及现场监控管理,完成施工的数据传输及汇总,利用信息及数字进行现场的施工管控,根据数据进行科学的决策,以便控制施工质量和成本。
3.2施工管理中人员的素质管理
当前我国不少城市水系环境问题令人堪忧,生态系统亟待改善,安阳市政府针对当前安阳市区水系环境存在的问题决定对城市水系综合整治,改善人民的生活和工作空间,美化城市,提升城市品位,塑造成豫北区域性中心城市。
1水系现状
安阳市区属海河流域,市区水系丰富,分布较均匀,计有“两河、一渠、十沟、七湖”。两河为穿过市区的洹河及洪水河;一渠为万金渠;十沟为环城河、铁西排洪沟、安丰沟、御路沟、漳涧沟、聂村沟、婴儿沟、邱家沟、瓦亭沟、茶店坡沟及胡官屯沟;七湖为马莲坑、平府南坑、后仓坑、褡裢坑、小嘴坑、纱帽坑及三角湖。洹河是海河流域卫河的一条支流,发源于林州市姚村镇西北清泉寺,自西向东穿安阳市区北部而过,在内黄县范阳口入卫河,全长164km,流域面积1920km2,距安阳市区西南35km的洹河上游建有小南海水库和彰武水库,上游小南海水库以滞、蓄洪水为主,下游彰武水库以调节径流、兴利为主,多年平均径流量2.45亿m3,多年平均可供安阳市工农业用水量1.9亿m3,两水库互相配合,联合运用,对控制洹河洪水和保障安阳市工农业用水起到了很大作用;洪水河是汤河流域羑河的一条支流,发源于龙安区马投涧乡的郭家村,到安阳县高庄乡的汪流屯入羑河,全长32km,流域面积232km2,市区上游建有5座小Ⅱ类水库,主要用于防洪;万金渠是唐代形成的灌溉渠,距今已有1700多年的历史,自洹河上游彰武水库引水,在市区老城西门北侧与环城河汇合,全长19.845km,经环城河分为北万金干渠和南万金干渠,北万金干渠长11.7km,南万金干渠长6.35km;环城河修建在安阳老城周围,古时主要承担防御和老城排水作用;其它沟均为自然形成,承担排水任务;七个坑湖分布在老城四周,均与环城河连接,担负着老城排水、调蓄洪水作用。
由于人口的激增、工业的发展、人为的破坏和城市基础设施的日趋陈旧,致使曾经孕育过灿烂殷商文化的水系,目前大多已不堪重负。堤防溃毁,河床堙塞,渐趋枯竭,大量污水排入,使原本清澈的水体大都蜕变为臭水沟,水体周边环境日益恶劣,严重影响人民的生产生活,极大地制约了城市现代化发展进程。
2规划设计理念
2.1规划目标
本次水系综合整治规划的主要目标为:以水系治理为纽带,充分利用现有水系,全面提高市区防洪、除涝能力,实施雨污分流,改善水系水质,营造城市水系景观,最终形成市区“两河、一渠、十沟、七湖”为构架的水系网络,实现“城水相依、水系相连、天人和谐、水清园绿”的美好城市家园。
2.2规划原则及指导思想
1、合理布局,体现点、线、面与水、景、绿的结合,使安阳市城市水系形成一个有机整体,有效发挥服务市民及美化城市的功能。
2、体现自然及地域悠久文化,重视历史古都面貌的塑造,强调局部景观与总体规划的协调统一,努力塑造生态而富有地域特色的城市生态空间。
3、体现“以人为本、天人和一”理念,满足人们多层次的文化与生活需求,着力创造高品质视觉景观及休闲、开放性的亲水空间。
4、重视绿化植物配植和建筑景点的协调处理,巧于利用现有的树木绿地和河流的自然景观,努力创造怡人的生态与文化氛围。
2.3规划设计理念
城市水系规划要有生气就必须建立在生物多样性的生态基础上,这是出于生态环境建设的需要,也是稳定良好的生态环境的具体内容之一,同时也构成了水系自然景观。一切生物的生长与繁育都离不开土地和水泽,只有创造宜于多种生物生长和发育的环境,才能达到生物的多样性,因此,城市水系景观环境建设一方面要保护城市的自然水资源,另一方面要对在城市化过程中弱化了的自然水资源系统进行补偿,并努力构建城市的人工生态系统,为城市可持续发展提供条件,这就需要人工塑造地形,以形成适应多种生物需要的人工小气候条件和生态环境。
城市水系规划要注重水系形胜景观及自然地形的利用与改造。在满足疏汛的前提下,充分考虑塑造自然式地形,尽量减少水工构筑物煞风景的负面效应。地形地貌给人以自然氛围的感染力是极为直接的,是滨河景观最基本和本质的要素。在蓝线和绿线的规划上,要“巧于因借,精在体宜”。蓝线应与绿线相衔接,河道顺其自然,逶迤生姿,切忌过于平滞和呆板的人工造作。在滨河带的竖向设计上,或籍壁延岗,或高下拉坡,或脊或谷,虚实相生。并在滨河两侧天际线轮廓设计上多加创作,在水一方的土丘自然回环、曲折起伏,可产生花草树木的俯仰效果和具有节奏感的绿色天际线的变化。滨水造丘也为增加城市绿量事半功倍的手段,尤其在河道地段,可局部扩大断面,挖湖造丘,以沉床地形处理,扩大水面,增设绿地,岸线为土丘且密植树林围合,虽土山和树木未必太高,但在用地内侧凸现四周自然山林和水生环境,甚至在视觉上由林木全部遮挡城市的高楼大厦,人在其中而淡忘身居闹市,以一方静土而悠然自得。
3总体布局
保护和拓宽现有水面,恢复原有坑塘,利用防洪排涝沟渠兴建城市绿色廊道,将洹河、洪水河作为安阳城市艺术构图的主轴,建设生态型带状绿地与桥头广场绿地相结合的城市景观带及滨水空间;利用现有湖泊或人工湖造园造景,兴建生态主题公园;重新筛选出新的安阳八景加以命名,并在景点适当位置,按园林小品的方式,置石题刻景名及相关的古今文人的咏景诗词及富于生活情趣的城市雕塑,营造深含意境之美的园林氛围及城市历史文化氛围,营造诗意的城市风韵。
4规划设计
4.1工程规划
充分利用现有水系,全面提高市区防洪、除涝能力,实施雨污分流,改善水系水质,水系两岸规划控制蓝线,要因地制宜,一般5~50m。
4.2环境规划
4.2.1拦水工程
结合地形条件修建闸、坝,蓄水形成水面。
4.2.2自然景观塑造
滨河绿化带宽一般5~50米,沿岸河堤斜坡面上种植垂柳以及各种花卉和灌木,采用自然疏林景观种植方式,沿岸设休息坐椅。以自然式疏林草地为主要基调,以高大落叶乔木为主要树种。自然流畅曲折游览路线为交通联系。形成错落有致、疏密有间的自然生态景观风貌。
4.2.3历史文化景观塑造
沿河节点景观设计要有鲜明的文化主题,以小型历史文化纪念广场为点缀展示。塑造历史与自然相结全、具有鲜明安阳特色的城区滨河历史文化景观带。
4.2.4绿化设计
以松树、银杏、国槐、合欢等乔木为骨干树种,以桂花、腊梅、紫荆、迎春、黄腊梅、芍药、牡丹、月季等灌木和花草为主要植被,形成层次多样的鲜体生态群落。春季花开。夏季绿荫,秋季叶茂,冬季落叶,呈现四季景观多变的季相。绿化植被应是自然的形态,饱满茁壮。
4.2.5道路设计
沿河临水设游步行道,绿地景区内插自然弯曲步道,宽度限在0.8~2m之间。路面采用自然块石、青石、鹅卵石等自然形态。
规划使游人能够观赏水面,适当地段设滨河游点道斜坡台阶,台阶采用块石等自然型材,忌用水泥堆砌。
4.2.6园林景观和环境空间设计
规划后的河滨应该是生态型园林景观。因此,规划应注重整体环境面貌,力求通过游步道、园林小品、乔木、花灌木的群体组合,以及点缀在其中的景点建筑,形成连续的空间系列场地,最终构成城市河滨整体景观的环境特色。
规划采用规则式与自然式造景相结合构成绿化景观空间。规则式是沿道路两侧整齐的行道植树,而河坡绿化则采用自然疏密聚散式。
采用个别的建筑点缀加强绿化景观的文化内涵,使游憩线路与欣赏空间连成序列景观空间。建筑以中国传统风格为基调,尺度不宜过大,色形自然素雅。
4.2.7城市滨河道路绿化
为增添街景的美观效果,考虑生态效应和环境氛围,规划在人行道上每间隔5米,修筑0.6×0.6平方米的种植地,树种选择应为“落叶大乔木”,种植选择七叶树、五角枫、马褂木、枫杨、刺槐、银杏等。春季生机盎然,夏季繁茂的树冠可为游人遮荫,秋季叶色变红,是缤纷的园林景色;冬季叶落归根,树干苍劲,为人们提供温暖的阳光。
规划将滨河路沿路防洪堤与滨河绿带进行总体设计,道路护坡亦采用不规则叠石、观赏性灌木与小乔木等地被植物相结合,采用生态绿化的手法和传统中国园林造园技巧,配合多变的景观小品与滨河绿带入口设计。在尺度上以空间的大尺度为主,以满足过往车辆的视觉要求,塑造富于空间变化的景观流线,形成连接城市建筑与滨河绿带的自然景观过渡带,凸显城市立体绿化效果。
5问题探讨
5.1堤岸景观的性状与景观
堤岸兼有防洪、围贮、道路和观景的多重功能。岸边的形状、砌筑方法水陆交接的岸线走形等都与景观效果有直接关系。曲岸有流曲之美,直岸比较规整,凹岸构成港湾,凸岸形成半岛。驱逐的形势有自然式和几何式,池岸的造型,其自然形式有采用飘积原理构成的流曲、弯月、葫芦形,以及其他拓朴变形;几何形式则常用圆、方、三角、莲花形、多边形等闭合形状。
岸线性状的选择,对江河来说,一般顺其河流自然走向,稍加人工整治处理,首先应选择护岸的形式和组织沿岸的风景线;而有限的闭合水体,其岸线的形状应与环境相结合。岸线是城市风景线和步游道,以设置历史性景观和风景带以满足人的活动需要,最好创造停驻观赏的条件以便游客滞留,如条件允许,在主要的堤岸设置公共绿地和小型公园更符合市民的需要。
5.2河道衬砌
由于城区河道担负着城市防洪排水的重任,而城市面积不断扩大,硬地区面积不断增加,使城区雨洪量和峰值都加大许多,且汇流时间缩短。要解决新增雨洪安全排放,势必要扩大河道过流面积或采取加速加大过流措施,而中心区河道受相邻道路和建筑物限制,扩大河道宽度已经难以实施,为使雨洪畅通,保证城市防洪标准,唯一可采取的办法就是在河道断面设计上作文章,将河道设计成过流最好的又较美观的复式断面,并将水流通过的河底,河坡用混凝土衬砌起来,减小糙率使断面能通过最大流量。在河道治理工程实施过程中,对混凝土衬砌护坡护底受到了一些关心生态人士的质疑,认为这样做破坏了生态环境,隔断了水与土壤的生态交换过程,水草将难以生存,水的自净能力会降低。
岸边的构造形式,随环境观念的加强,人向自然复归的趋向已成为全社会之共识,所以护岸的形式也由原来封闭隔离向融合型发展,护岸的形式也由单纯的构筑,转向以绿化为主,如采用预制构件内种植草皮,采用阶梯状花池作为美化,采用土工塑料网垫上植草的新材料、新工艺,改变了以往用护坡砖的老模式。过去带孔洞的水泥护坡砖,虽然能起到保护土坡和在孔洞植草的功能,但水泥护坡砖不仅造价贵,而且由于水泥砖阳光下对所植草烘烤作用对植草生长很不利,改用土工塑料网垫不仅能固土,还能固草,而且对植草生长没有不利影响,网垫本身的绿色也美化了环境。可采用了分段衬砌的方式,来保证河道与周边环境的交流。同时,还将部分河段设计成葫芦型,以增加河边湿地、沙滩面积,维护生物的多样性。
5.3河道生态环境恢复对策
长期以来人类在利用水资源时,只注重生产和生活用水,忽略了生态环境用水,从而使水资源逐渐丧失了其生态环境功能,导致严重的生态环境问题。目前许多生态环境问题与生态环境用水长期配置失当有重要关系。如何协调人与生态环境的关系,保障生态环境用水,这是当前人类面临的迫切任务,也是水资源开发利用的重要内容。
河道生态环境用水即水域生态环境用水量,研究范围包括河道及连通的湖泊、湿地、洪泛区范围内的陆地。具体包括:(1)维持水生生物栖息地生态平衡所需的水量;(2)维持合理的地下水位,以保护河流湿地、沼泽生态平衡,保持和地表水转换所必需的入渗补给水量和蒸发消耗量;(3)维持河口淡、咸水平衡和生态平衡所需保持的水量;(4)维持河流系统水沙平衡和水盐平衡的入海水量;(5)使河流系统保持稀释和自净能力的最小环境流量;(6)防止河道断流、湖泊萎缩所需维持的最小径流量。
要恢复河流生态环境,保证河道生态用水是必不可少的前提条件。河道最小环境用水通常采用非现场类型的Tennant法和7Q10法计算;也可根据实测的受人类活动较小、基本代表河流原有自然景观偏枯年份非汛期各河平均最小流量,作为维持河流不干涸所需最小流量的依据。根据Tennant法,现状年河流基本生态环境用水量为河流多年平均径流量的10%。
要恢复河道生态环境,首先要引起全社会的重视,以往用水安排是优先解决城镇及重要工业用水,再安排农业用水,不考虑环境用水。今后应将恢复生态系统用水提到与城镇生活及重要工业用水相等的位置;其次,加强河道生态环境的综合整治,除水利工程措施外,还必须采取生物工程措施。第三,充分利用处理达标后的污水,是解决河道环境用水的另一个重要途径。第四,对于湖泊、水库、河道的水闸门前蓄水区等水体而言,一般为封闭性和非流动性的死水特征。水质更容易腐败发臭,而且水藻在静止的水体中也更容易疯长。要净化水体首先需要在水中造流,使死水变为活水,以强化水体的自净作用。
[关键词]综合勘探 煤矿 水文地质
[中图分类号] P641.72 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-4-99-2
1煤炭勘探分析
众所周知,煤炭是人们生活以及生产中尤为重要的一种能源,其生产在我国国民经济中占有相当重要的地位。在中国东部,有相当多的老矿区的开采深度大约在零下800米以下,一部分新建的矿井的覆盖层的厚度达到六百米,深度在零下一千米左右。所以,我国东部的煤矿已逐步步入到开采阶段。深部开采矿井一般都是高产高效的矿井,在煤田地质工作方面有更高的要求,包括查明煤层中落差为五米左右的断层、幅度大概在5米的褶曲、陷落柱和采空区的空间分布形态,与此同时,也要查出和水文地质条件和瓦斯突出条件的密切有关的煤层顶和底板岩性。当前,煤矿深部开采中的地质勘探技术通常是以地球物理方法为主,并加上其他地质手段的辅助,以计算机技术为基础,实现地质工作的动态管理,这是煤矿深部开采地质勘探的独特之处。它的工作模式有可以分为三个方面:井田范围内的主要可采煤层的地质开采条件评价;采区地质条件勘察;综合采工作上的地质条件提前勘测。
目前,我国的煤矿地质主要灾害有矿井突水、煤和瓦斯、陷落柱和断层以及采空区坍塌灾害等等。以上灾害直接影响到煤矿企业的安全生产,甚至对周围居民造成严重的生命威胁。而煤矿的地质勘探的可行性和比选性工程方案可以作为设计地质灾害的防治方案的前提依据。我国以前的地质勘探一般选用地球物理方法,一般有以下几种:首先,直流电测探发;此方法是建立在地下介质的导电性差异的基础上,进而研究的一种岩石和矿石视电阻率的方法;其次,瞬变电磁法;此方法就是最近迅速发展并被广泛运用的一种新电磁法;最后,地质雷达法;地质雷达技术是一种高速发展的高科技地质学技术,由于电子工艺的不断发展,地质雷达也已经日益向变得精度化和便捷化,并被应用到环境、煤矿地质和工程探测工作当中。其就是发射短脉冲形式的高频电磁波,经过对相关参数的分析,研究地质结构的方法,另外,还有重磁勘探法、三维地震勘探法、高密度电率法等等。科学合理地选择勘探目标层,结合井下巷道,以大流量和大降深的井下防水试验为中心,结合钻探和物探,综合利用各种方法,从根本上查清矿井水文地质条件,提高综合勘探在煤矿水文地质运用的质量和效率。
2勘探工作的目标和任务
首先,弄清楚煤层顶板砂岩含水层的深度、厚度、分布范围和水力的联系;其次,就是弄清主要采煤层的赋存形态;最后,查出区内落差大于或者等于5米的断层,同时也要最大限度地解释落差在3米以上的断点。
3传统水文地质勘探的局限性
因为被岩溶承压水威胁的矿井,导致底板突水,突水的机理主要如下:第一,发生底板突水的物质基础就是岩溶裂缝水网络的发育状况;第二,突水制约条件就是隔水层的厚度和岩性特征;第三,其诱导因素就是指在采矿活动中形成的底板破坏;第四,断裂构造和原生构造裂缝的发育状况是出现底板突水的主要原因;第五,导致底板突水的元素还有水压和矿压的交互作用。所以,水质地质条件的勘察范围主要是岩溶裂缝水网络的发育程度。隔水层的厚度和岩性的变化、断裂构造和底板裂缝的发育特点和程度、含水层水位的变化情况等等。
不管哪个勘探方法,也只能大概探明其中一种突水因素,诸如:传统的地面钻探、抽水以及注水试验,其也仅仅能针对某一点的岩溶发育和富水状况,难以有效的探测整个开采范围内的富水特点。此外,由于矿井突水是一个相当复杂的问题,不能单纯地采用一个统一的规律来描述,既是,伴随着空间的变化,水文地质条件的不断 变化,各种突水因素在突水过程中相互作用。所以,如果要预防底板突水,就需要就各类的突水因素实施全方面、多层次的探测和检查,有目的的、科学的选择合理综合治理方法,这样才能充分保证没有水害事故的出现。显然,在水文地质的探测中,单一的探测方法是根本行不通的。
4综合勘探在煤矿水文地质的应用
4.1采区地面的地震的勘探
在煤矿企业开发之前,应该第一时间选用地震勘探方式,详细了解一些关于开采区的地质构造形态和断层发育规律的内容,掌握好煤层存在的状况和底板起伏形态情况,以此同时,也要对矿区开采的含水层富水性进行客观评价,进而制定出矿区发生水害的有效预防措施,用真实可靠的地质材料保证工作的顺利进行。另外,当面对采区地面的地震勘探的时候,需要进一步对采区范围内的小构造了解,比如陷落柱和采空区的空间分布状态等等,以煤矿采区衔接的要求为前提,预先设计实施。目前,我欧冠主要的探测技术有三维地震勘探、瞬变电磁法、矿井直流电和钻探等几种方式。和矿井相比较,地面物探方法具有施工简单,效率也不高,缺点也是显而易见,因此在满足煤矿地表条件的情况下,应该优先选择三维高分辨率地震勘探技术实施地质勘探。
4.2微动测探勘探
微动测探勘查其实就是指探查地质构造的地球物理勘探新技术,一般状况下,采用天然场微动信号和数据处理和分析手段,进而可以提取面波信号,通过反演得到地下S波的速度结构。勘探新技术微动的独特之处便是定期和空间域都不太规则,根据波动理论可以看出,有体波和面波是在微动范围之内的。往往微动的震源是在地表面或者还地面。这样分析微动测深勘查的面波成分是相当重要的,而微动测深勘查便是根据这一占有绝对优势的面波实行反演地下地质结构的方法。
4.3井下钻探和综合物探法
在矿井防止水工作中,井下钻探是十分重要的方式之一,此方法具有很多优点,比如不会受地面条件的影响、工作量小、工期短、投资小且针对性强,另外水压水里直观以及经济合理。在进行勘探防水的时候,选择此种方法可以宏观控制含水层的富水性,并针对各个富水区的工作面,通过物探的各种手段,结合不同的条件,在煤矿矿区局部导水构造、隔水层变薄带和局部富水带实施探明工作,随后再通过钻探的方式进行验证。对于注浆改造和疏水降压等治水工程要重点布置。往往可以具体为以下几种方法:第一,井下直流电法透视,此方法就是以探测采煤工作面内部的导水构造、底板含水层的集中富水带为最终目标。第二,TEM探测;也叫做瞬变电磁法,此方法的目的就是探测不同高程的相对富水区,有针对性的采用防治水措施,并提供可靠地资料;第三,地震层析成相技术,此方式可以推测煤矿矿区的重点构造的发育情况;第四,瑞利波方法;此方式能够深刻了解地质异常体的状况,在探测煤矿矿区的前方构造方面有较好的效果。